[發明專利]用于橡膠金屬復合止擋大變形橡膠分析的網格生成方法

有效

• 申請號: 201510775879.1
• 申請日: 2015-11-13
• 公開（公告）號: CN105447232B
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 葛琪;黃友劍;林勝;榮繼剛
• 申請（專利權）人: 株洲時代新材料科技股份有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 趙洪;鐘聲

本發明公開了一種用于橡膠金屬復合止擋大變形橡膠分析的網格生成方法，包括以下步驟：S1：從橡膠金屬復合止擋的三維幾何模型中選取剖分的橡膠截面，并確定該橡膠截面具有“口”字形外輪廓；S2：在“口”字形外輪廓中劃分“口”字形內輪廓，并確定“口”字形內輪廓與“口”字形外輪廓組成了一個總體輪廓為“回”字形的總體輪廓；S3：將“口”字形內輪廓與“口”字形外輪廓的相鄰近頂點各自連接起來，形成一個位于中心的中心區域和分設在中心區域四周的四個外圍區域；S4：分別在中心區域和四個外圍區域進行網格劃分與布局。本發明具有網格在流動變形過程中從較差的網格變成較好的網格、使分析能夠順利完成的優點。

技術領域

本發明涉及大變形橡膠特性分析技術領域，尤其涉及用于橡膠金屬復合止擋大變形橡膠分析的網格生成方法。

背景技術

橡膠金屬復合止擋屬于鐵路機車轉向架領域，是鐵路機車轉向架上的橡膠金屬復合彈性構件。鐵路機車的橡膠金屬復合彈性構件涉及到彈性減振性能，因此一般都需要進行性能檢測或測試，常規的方法是進行有限元分析或者進行試驗測試，而有限元分析的方法由于其成本低耗時少的優勢往往被廣泛采用，因此現在一般都是利用有限元分析技術對橡膠金屬復合彈性構件進行分析；但是在利用有限元技術對橡膠金屬復合彈性構件的變形行為進行仿真模擬時，往往會因為橡膠這種特殊材料的超彈性和大變形特性而導致網格過度扭曲畸變，最終分析無法成功收斂而使計算失敗。傳統采用普通的網格生成方法對橡膠金屬復合結構進行分析時，由于普通網格生成方法的局限性，在橡膠大變形過程中，網格的畸變非常嚴重，當網格畸變過度嚴重時，分析計算會中止；有時候采用一些有限元分析中的其他輔助型設置技巧，比如接觸控制等等可以使分析計算完成。但是無論是由于網格過度畸變導致的分析中止或者是采用其他輔助分析技巧使得分析計算完成，都有一個共同的特點：那就是網格畸變特別嚴重，網格畸變處的應力應變會產生突變，最終導致應力結果不連續且不真實。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種網格在流動變形過程中從較差的網格變成較好的網格、使分析能夠順利完成的用于橡膠金屬復合止擋大變形橡膠分析的網格生成方法。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種用于橡膠金屬復合止擋大變形橡膠分析的網格生成方法，包括以下步驟：

S1：從橡膠金屬復合止擋的三維幾何模型中選取剖分的橡膠截面，并確定該橡膠截面具有“口”字形外輪廓；

S2：在“口”字形外輪廓中劃分“口”字形內輪廓，并確定“口”字形內輪廓與“口”字形外輪廓組成了一個總體輪廓為“回”字形的總體輪廓；

S3：將“口”字形內輪廓與“口”字形外輪廓的相鄰近頂點各自連接起來，形成一個位于中心的中心區域和分設在中心區域四周的四個外圍區域；

S4：分別在中心區域和四個外圍區域進行網格劃分與布局。

作為上述技術方案的進一步改進：

在所述步驟S4中，先在中心區域進行網格劃分與布局，再在四個外圍區域進行網格劃分與布局。

在所述步驟S4中，中心區域和四個外圍區域均采用四邊形掃略網格進行網格劃分與布局。

所述“口”字形外輪廓為等腰梯形。

所述“口”字形內輪廓為矩形。

與現有技術相比，本發明的優點在于：

本發明用于橡膠金屬復合止擋大變形橡膠分析的網格生成方法，其優勢在于可以實現橡膠大變形分析中的網格不產生畸變的目的，從而使分析能夠順利地完成，并且分析產生連續和真實的應力，本發明提出的方法克服了現有的橡膠網格生成方法不適用于橡膠的大變形分析并且容易導致橡膠的大變形分析因網格過度畸變無法收斂而計算失敗的缺陷和產生不連續且不真實應力的不足。